MAGNITUDES FÍSICAS Magnitudes físicas: fundamentales y derivadas

1. MAGNITUDES FÍSICAS • Magnitudes físicas: fundamentales y derivadas • Sistema internacional de unidades. • Ejemplos

2. Base Conceptual Las magnitudes físicas constituyen el material fundamental de la Física, en función de las cuales se expresan las leyes de la misma. velocidad, longitud, tiempo masa, fuerza resistividad, densidad, temperatura, Intensidad de campo magnético, etc. Intensidad de campo eléctrico,

3. Magnitud Medición Medir Pero cuando tratamos de asignar una unidad a un valor de la magnitud surge entonces la dificultad de establecer un patrón Es todo aquello que puede ser medido Conjunto de actos experimentales con el fin de determinar una cantidad de magnitud física Es comparar una magnitud dada con otra de su misma especie, la cual se asume como unidad o patrón.

4. Por fortuna, no es necesario concordar sobre patrones para cada magnitud física. Ciertas cantidades de magnitudes elementales pueden ser más fáciles de establecer como patrones, y las cantidades de magnitudes más complejas pueden a menudo expresarse en función de las unidades elementales. El problema básico es, por lo tanto, elegir el número más pequeño posible de magnitudes físicascomo fundamentales y estar de acuerdo con lo patrones para su medición. Estos patrones deben ser tanto accesibles como invariables.

5. Magnitudes físicas Fundamentales Derivadas por su origen

6. Magnitudes fundamentales Magnitudes derivadas Sirven de base para establecer el sistema de unidades. Se dan a través de relaciones entre las fundamentales.

7. Longitud, masa y tiempo Longitud La unidad de longitud en el sistema SI es el metro, el cual se definió originalmente como la diez millonésima parte de la distancia del ecuador al polo. después se redefinió en 1960 como 1,650,763.73 veces la longitud de onda de la luz anaranjada emitida por el Criptón 86. Se volvió a redefinir en 1983 como la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299,792,458 segundos. Masa En el sistema SI la unidad de masa es el kilogramo. Su patrón primario es un cilindro de platino e iridio que se guarda en el Buró Internacional de Pesas y Medidas en Sèvres, Francia. Tiempo El segundo se define como cierta radiación emitida por los átomos de Cesio 133, en un segundo hay 9,162,631,770 vibraciones.

8. Unidades derivadas Las unidades de otras cantidades físicas se expresan en términos de las unidades fundamentales. Por ejemplo, la unidad para velocidad es m/s. Conversión de unidades Para convertir entre diferentes sistemas de unidades se utilizan factores de conversión. Por ejemplo, para convertir de millas por hora (mi/h) a metros por segundo (m/s), dado que 1milla = 1.6 km., el factor de conversión es (1.6 km)/(1 mi). Por ejemplo:

9. Longitudes de diversos cuerpos

10. Prefijos del Sistema Internacional (SI)

11. Análisis dimensional El análisis dimensional permite verificar la validez de una fórmula o ecuación. Las dimensiones fundamentales son: longitud (L), masa (M), tiempo (T), etc. La dimensión de una cantidad se designa encerrándola entre paréntesis cuadrados, por ejemplo: si x es velocidad [x] = L / T.

12. Sistema Internacional de unidades

13. El uso del SI es obligatorio en todos los países, reportando enormes ventajas al comercio, la tecnología y la ciencia. No obstante la utilización de otros sistemas subsiste en algunos países. Por ejemplo el Sistema Inglés Longitud pulgada (“) 1” = 2,54 cm Fuerza libra (lbf) 1lbf = 4,448 N

14. Dimensión Asociada con cada magnitud medida o calculada hay una dimensión y las unidades en que se expresan estas magnitudes no afectan las dimensiones de las mismas. Por ejemplo un área sigue siendo un área así se exprese en m2 o en pies2. Toda ecuación debe ser dimensionalmente compatible, esto es, las dimensiones a ambos lados deben ser las mismas.

15. Las expresiones dimensionales (se expresan entre [ ] ) de las magnitudes fundamentales son: [longitud] = L, [Masa] = M , [Tiempo] = T Ecuación dimensional Nos permite expresar la relación que existe entre una magnitud derivada y fundamental. en función de las dimensiones de las fundamentales se expresan las dimensiones de las magnitudes derivadas [v] = LT-1, [a] = LT-2, [F] = MLT-2 [W] = ML2T-2, [E] = ML2T-2, [P] = ML2T-3

16. Ejemplo explicativo Donde: [h] = m; [t] = s, [R] = m;  = kg/m3